用戶價值驅(qū)動的汽車電子電氣架構(gòu)演進 天天快播
2023年5月9日—10日由捷途汽車主辦,蓋世汽車承辦的2023捷途汽車電子架構(gòu)與智能駕駛論壇上,地平線智能駕駛產(chǎn)品市場總監(jiān)張曉晨表示,智能計算正逐步取代邏輯計算,成為車載計算的核心。當(dāng)前隨著DCU持續(xù)演進,算力得到增強,規(guī)控走向邏輯計算與深度學(xué)習(xí)計算協(xié)同;智能HMI使駕駛行為更安全、體驗更流暢;向域控制器架構(gòu)演進。
基于強大的算法,地平線征程5高效支持BEV、Transformer等領(lǐng)先自動駕駛算法部署,對動靜態(tài)BEV感知、道路要素關(guān)聯(lián)關(guān)系、目標(biāo)軌跡預(yù)測進行有效規(guī)劃,并對復(fù)雜拓?fù)涞臒o保護左轉(zhuǎn)、擁堵博弈匝道匯出、無保護右轉(zhuǎn)路徑和時機選擇以及停車下客規(guī)劃避讓的場景進行應(yīng)對,以帶來極致用戶駕乘體驗。
(相關(guān)資料圖)
張曉晨 | 地平線智能駕駛產(chǎn)品市場總監(jiān)
以下為演講內(nèi)容整理:
自動駕駛傳統(tǒng)架構(gòu)的改變
自動駕駛汽車是人類工業(yè)史上最有挑戰(zhàn)的系統(tǒng)工程,需要解決復(fù)雜多變的動態(tài)自然場景,以及系統(tǒng)帶來的大量不確定性和各種動態(tài)博弈。地平線以終為始,軟硬結(jié)合的理念,持續(xù)驅(qū)動自動駕駛的演進。在此背景下,自動駕駛?cè)绾螒?yīng)對系統(tǒng)工程級的挑戰(zhàn)成為重點,從最初的發(fā)展到深度學(xué)習(xí),自動駕駛的等級在逐步的提高,并且智能安全的級別也在不斷提升。可以看到隨著等級的提升,勢必對算力的需求也會增加,因此高階智能駕駛的落地,會使大規(guī)模并行化計算成為趨勢。
對軟件來說,也在逐步由1.0基于規(guī)則向2.0數(shù)據(jù)驅(qū)動發(fā)展,并且越靠近感知的部分,基于數(shù)據(jù)的程度越高。在1.0向2.0數(shù)據(jù)驅(qū)動的范式演進過程中,智能計算逐步取代邏輯計算,成為車載計算的核心。在傳統(tǒng)架構(gòu)中,智能駕駛和座艙是一個相互分開的關(guān)系,規(guī)控主要由邏輯計算來完成。在智能駕駛中,規(guī)控走向邏輯計算與深度學(xué)習(xí)計算協(xié)同,具備低成本和能耗的特點。
對地平線來說,目前征程2和征程3已經(jīng)能支撐到傳統(tǒng)架構(gòu),包括在智能駕駛、座艙去實現(xiàn)智能化的功能,并且已經(jīng)開始大量的落地及應(yīng)用。汽車電子電氣架構(gòu)大多都在中央計算平臺、智能中臺的方式中演進,會使智能駕駛和智能座艙得到更好的融合,并且可以實現(xiàn)人、車、路的數(shù)據(jù)接入,達到一體化感知。在這個形態(tài)下的智能汽車中臺,需要更大的算力支撐,才能實現(xiàn)智能化的功能,同時座艙功能也可以實現(xiàn)人機交互的功能,去增加人和機器之間的信任程度。
征程5的架構(gòu)與算法
地平線的征程5以及未來的下一代芯片,會更好地支撐電子電氣架構(gòu),也就是中央計算平臺。地平線在今年初發(fā)布了一個端到端的系統(tǒng)架構(gòu),基于傳感器的信息,可以學(xué)習(xí)人類的駕駛行為,輸出全場景的智能駕駛功能。
這樣一套架構(gòu),最大的特點是其能力會更像人類駕駛,目前在地平線的征程5中得以實現(xiàn)。其中的關(guān)鍵步驟一是動靜態(tài)BEV感知,比如十字路口復(fù)雜的車道線,以及道路邊緣等,可以實現(xiàn)更好的感知;二是道路要素關(guān)聯(lián)關(guān)系,通過純視覺的方式,可以擺脫對于高精度地圖的依賴;三是目標(biāo)軌跡預(yù)測,人類駕駛最厲害的點是通過車輛非常微小的動作,預(yù)判它下一步的軌跡,所以可以通過端到端的模型,去實現(xiàn)目標(biāo)軌跡的預(yù)測。
基于這套算法,對城市智能駕駛中具有挑戰(zhàn)性的場景都可以很好的應(yīng)對,比如復(fù)雜的無保護的左轉(zhuǎn),意味著有大量動態(tài)車輛的博弈,以及復(fù)雜路口的靜態(tài)要素,尤其是高架橋等路口,可以很好應(yīng)對這一場景。還有在復(fù)雜擁堵的場景中,可以實現(xiàn)較好的匝道匯入與匯出。
強大算法對參數(shù)都是億級的需求,在面臨復(fù)雜智能駕駛的場景,以及對體驗更高的要求,所需要參數(shù)的規(guī)模也會持續(xù)的增加。參數(shù)規(guī)模的暴漲,是對大算力以及高帶寬的需求,地平線計算的架構(gòu)會始終遵循這一需求。現(xiàn)在階段征程5是128TOPS的芯片,計算能力可以達到1718FPS的計算性能,同時為了滿足未來持續(xù)增長的模型以及參數(shù)的需求,還會不斷提升算力的能力。
智能駕駛的“最強大腦”
地平線架構(gòu)名為BPU,也被稱為智能駕駛的“最強大腦”。對每一代BPU的架構(gòu)來說,都需要解決算法的需求。第一代架構(gòu)更多是解決輔助駕駛的功能,基于軟硬件的結(jié)合進行優(yōu)化。而第二代架構(gòu)會隨著自動駕駛向L2、L2+逐漸的演進,會有更多傳感器接入的需求,以及時間和空間融合的需求,此時就需要支撐軌跡預(yù)測等功能和BEV的架構(gòu)。
這樣一套架構(gòu)是我們針對異構(gòu)模型,來提供更強的計算能力和多樣性。這其中凝結(jié)了地平線最先進的多項核心技術(shù),比如浮點向量加速單元,可以讓開發(fā)者在更加細(xì)粒度的環(huán)境中進行開發(fā)和應(yīng)用。虛擬化Virtualization,可以讓開發(fā)應(yīng)用更加透明,提升多任務(wù)并行處理的能力。
圖源:演講嘉賓材料
面向開發(fā)者,BPU的易用性成為關(guān)鍵優(yōu)勢之一。基于前兩代BPU的基礎(chǔ)和架構(gòu)上,這一代已發(fā)展出新的編程范式。一方面可以提升計算的能力和速度,另一方面可以減少由CPU搬運到BPU過程中的損耗,進而提升運算的效率,所以對開發(fā)者來說,使用更便捷與高效。
在云端也建設(shè)了強大的基礎(chǔ)設(shè)施,來支撐海量的數(shù)據(jù)和巨量模型,目前地平線在算力規(guī)模上,可以支撐接近21億次每秒的計算能力,自動化標(biāo)注已達到90%自動化率,每周可以實現(xiàn)5萬次以上的自動標(biāo)注,并且后續(xù)仿真測試的規(guī)模,也會持續(xù)提升萬倍的量級。做這樣大規(guī)模云端算力的基礎(chǔ)設(shè)施,是為了提升開發(fā)的效率和進程,推動整個行業(yè)的發(fā)展。
自動駕駛未來的發(fā)展趨勢
基于目前先進算法以及云端基礎(chǔ)設(shè)施等能力,自動駕駛的算法會由現(xiàn)在分階段的范式,逐步走向物理世界的統(tǒng)一。《思考快與慢》提到了一個概念,人腦有兩個系統(tǒng),其中一個系統(tǒng)是認(rèn)知的慢性,在這個系統(tǒng)中構(gòu)建一個世界模型,在這個模型下,可以分析整個系統(tǒng)的效率等。另外一個系統(tǒng)是人腦的本能系統(tǒng),比如在遇到風(fēng)險時,如何快速做出反應(yīng)。相信未來的架構(gòu)更多是雙系統(tǒng)的融合,最終實現(xiàn)對物理世界統(tǒng)一的表達。
自動駕駛這個行業(yè)在過去經(jīng)歷了飛速的發(fā)展,從一體機到性價比的預(yù)控,實現(xiàn)行泊一體,再到L2、L2+實現(xiàn)高速的NOA,目前已經(jīng)實現(xiàn)了全場景的自動駕駛,ODD的場景在持續(xù)擴展和增加。目前行業(yè)已發(fā)展到了MPI迭代周期,在這樣一個周期下,基于軟件和硬件能力的加持,可以持續(xù)去提升MPI的能力,更好的應(yīng)對自動駕駛的場景和所帶來的體驗。
地平線始終致力于迭代發(fā)展,不斷持續(xù)優(yōu)化算法與開發(fā)平臺,推進自動駕駛行業(yè)的關(guān)鍵指標(biāo)MPI的平均水平,5年達到現(xiàn)在的1000倍。作為一家智能駕駛計算方案的提供商,我們始終秉承以人為本,體驗至上的品牌理念,未來將繼續(xù)實行共贏的合作理念,我認(rèn)為技術(shù)的價值,不在于讓機器強大,而是讓人更偉大。
(以上內(nèi)容來自于地平線智能駕駛產(chǎn)品市場總監(jiān)張曉晨于2023年5月9-10日在捷途汽車主辦,蓋世汽車承辦的2023捷途汽車電子架構(gòu)與智能駕駛論壇上發(fā)表的《用戶價值驅(qū)動的汽車電子電氣架構(gòu)演進》主題演講。)
責(zé)任編輯:hnmd003
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